Использование болот и торфа в сельском хозяйстве

Использование болот и торфа в сельском хозяйстве. Торфяные болотные верховые почвы.

Формируются в условиях застойного переувлажнения атмосферными водами. Характерные особенности их - органогенные горизонты, состоящие из органических остатков олиготрофной растительности сфагновые мхи, сильная кислотность - РНКС1 2,5-3,8, низкая зольность2,4-6,5 , небольшая плотность - 0,03-0,1 г см Влагоемкость этих почв очень высокая, в органогенных горизонтах может удерживаться от 700 до 1500 влаги на сухое вещество. Ненасыщенность основаниями высокая - 50-90 при низком валовом содержании кальция 0,1-0,7 , калия 0,03-0,08 и фосфора 0,03-0,2 . По степени торфонакопления различают два подтипа болотных верховых почв болотные верховые торфяно-глеевые мощность торфяных горизонтов меньше 50 см и болотные верховые торфяные больше 50 см. Типичный профиль болотных верховых торфяно- глеевых почв имеет следующее строение Оч - Т - G Оч - сфагновый очес из неразложившихся стебельков сфагновых мхов с примесью корневищ полукустарников, мощностью 10-15 см, иногда отсутствует Т - торфяный горизонт, бурый или темно-бурый, состоит из хорошо оформленных остатков торфообразующей растительности, мощностью 30-50 см, по окраске и степени разложения торфа может быть разделен на горизонты Т! и Т2 G - глеевый минеральный горизонт, верхняя его часть глинистого или тяжелоглинистого гранулометрического состава окрашена гумусом, имеет сизовато-серую или темно-серую окраску, ниже залегает слой зеленовато-оливкового шея на песках под торфяным горизонтом формируется ржаво-коричневый гумусово-железистый горизонт.

В естественном состоянии почвы сильно переувлажнены и могут использоваться в земледелии только после мелиорации.

Болотные верховые торфяные почвы характеризуются слабой дифференцированностью профиля, большой насыщенностью влагой и наличием малоразложившихся растительных остатков в органогенном слое. При нарастании новых слоев торфа нижние слои почвы становятся биологически менее активными, количество микроорганизмов резко уменьшается, почва теряет свое эффективное плодородие и превращается в торфоорганогенную породу, которая практически не фильтрует поступающую на поверхность влагу.

Торфяно-болотные почвы отличаются от торфяника высокими коэффициентом фильтрации и водопроницаемостью в летний период, когда почвенные воды опускаются на ЗО-50 60 см от поверхности.

Эти почвы обладают высокой емкостью поглощения 80-90 мг . экв 100г почвы, большими запасами валового азота 0,552 и в подавляющем большинстве случаев потенциально высокоплодородны.

Выделяют следующие роды болотных или торфяных верховых почв обычные - органогенный горизонт состоит из олиготрофных типов торфа сфагнового или кустарничково-пушицевого переходные - образуются при потере верхними горизонтами связи с минерализованными грунтовыми водами гумусаво-железистые - торфяно-глеевые почвы, сформированные на песках. Разделение торфа на виды представлено в таблице 7. Таблица 7 Характеристика различных видов торфа по Пьявченко Растительность Степень разложения, Содержание, Степень насы- шенности основаниями, N CaO P2O5 K2O Низинный торф Моховая 10-25 1,6-2,6 1,5-3,0 Травянистая 25-40 1,8-2,5 2,0-3,5 0,05-0,4 0,03-0,2 65 Древесная 35-60 2,0-3,8 2,5-5,0 Переходный торф Моховая 10-25 1,2-2,0 0,5-1,0 Травянистая 20-40 1,5-2,5 0,7-1,2 0,04-0,3 0,03-0,2 45 Древесная 35-60 1,6-2,8 0,9-1,5 Верховой торф Моховая 5-20 0,8-1,5 0,1-0,5 Травянистая 20-30 1,2-2,0 0,1-0,6 0,03-0,2 0,02-0,2 25 Древесная 35-66 1,4-2,0 0,1-0,7 Торфяные болотные низинные почвы.

Более пригодны для использования в луговодстве и земледелии после проведения мелиоративных работ.

Органогенные торфяные горизонты обладают большими зольностью и запасами питательных элементов для растений, чем болотные верховые почвы. Это обусловлено условиями формирования болотных низинных почв, обеспечивающими постоянный приток минерализованных вод. Болотные низинные почвы формируются в различных климатических зонах. Органогенный горизонт этих почв состоит из остатков автрофной болотной растительности осоки, тростник, гипновые мхи и др Реакция почв может быть различной - от кислой до нейтральной, плотность 0,1-0,2 г см. Твердая фаза занимает 0,5-12 объема почвы.

Профиль болотных низинных обедненных торфяно-глеевых и торфяных почв имеет такое же строение, как почвы верхового болотного типа. Однако слой очеса может быть заменен лесной подстилкой, а торфяный горизонт подразделяться на подгоризонты по ботаническому составу растительности и степени разложения. Органогенные горизонты обедненных торфяно-глеевых и торфяных низинных почв имеют невысокую зольность - 5-10 , большую емкость поглощения - 100 - 130 мгЧ экв 100 г почвы, степень ненасыщенности основаниями 25-70 . Почвы бедны подвижными формами азота, валовым кальцием, фосфором и калием.

Реакция почвы кислая рН 5,0-5,5 . Для болотных низинных типичных торфяно-глеевых почв характерно разделение профиля на три основных горизонта. Типичный профиль этих почв имеет следующее строение Т - Аg - G Т - торфяно-перегнойный горизонт, коричневатый, мощностью 30-50 см, может подразделяться на подгоризонты в случае разложения торфа горизонт приобретает непрочно-комковатую структуру Ag - гумусовый глеевый, сизовато-темно-серой окраски, с множеством остатков корневищ, по ходам корней отмечаются ржавые пятна, полосы, встречаются черные марганцевые включения, ниже расположен глеевый горизонт G - глеевый слой, глубина залегания обусловлена присутствием грунтовых вод. Обычно профиль данной почвы насыщен влагой, но летом грунтовые воды опускаются на 50-60 см вглубь от поверхности.

Данная почва отличается и по агрогенетическим характеристикам реакция слабокислая или нейтральная рН 5-6,8 , валового кальция 1,5-2 , зольность более 10, содержание азота 1,6-З,8, степень ненасыщенности основаниями не более зо. При освоении болотных почв в первую очередь мелиорируют осушают низинные болотные почвы, обладающие лучшими показателями.

Профиль болотных низинных типичных торфяных почв формируется полностью в пределах торфяного слоя. Мощность его составляет ЗО-50 см в сильно обводненных болотах и 60-70 см в слабо обводненных.

При избытке влаги в почве профиль, как правило, слабо дифференцирован на генетические горизонты. В типе низинных болотных почв выделяют роды обычные, или нормально зональные остальные роды многозональные карбонатные - содержат на глубине 60-80 см от 5 до 20-ЗО СаСОз солончаковые - водорастворимых солей от 0,3 до 2 гипс, сульфат натрия, хлориды сульфатнокислые - характеризуются крайне кислой реакцией среды РНКС1 1,1-3,0 благодаря высокому содержанию SO - и С1- в водной вытяжке оруденелые - содержат от 6 до 24 Fе20з заиленные - верхняя часть про филя обогащена минеральными частицами. Болотные почвы полупустынь и пустынь встречаются в понижениях.

Органогенный горизонт мощностью не более 50 см характеризуется небольшим для болотных почв содержанием гумуса - от 2-3 до 15-20 . Выделяют два подтипа торфяно-болотные торфяной горизонт до 50 см, редко до 1 м и иловато-болотные гумусовый горизонт оглеен, содержит 2-4 гумуса почвы.

Различают роды аллювиальные - на мелкоземистых отложениях пойменных террас аллювиальные засоленные - с выделением солей на поверхности или в профиле почвы сазовые - развиваются под воздействием грунтовых вод сазового подгорного, устойчивого режима сазовые засоленные - с выделением солей с поверхности или в профиле почвы. При неустойчивом водном режиме, когда в сухие периоды почва пересыхает, что при водит к выпадению болотной растительности и замене ее луговой, формируются лугово-болотные озерно-болотные почвы.

Для них характерно оглеение всего про филя и маломощный менее 20 см торфянистый горизонт, который часто может отсутствовать. Лугово-болотные почвы подразделяются на два подтипа лугово-болотные перегнойные и лугово-болотные иловатые, которые, в свою очередь, разделены на роды обычные, промытые отсутствуют легкорастворимые соли, выщелоченные отсутствуют карбонаты кальция, карбонатные, омергелеванные, солонцевато-осолоделые, засоленные.

Видовые различия устанавливают по степени солонцеватости и осолодения. К гидроморфным почвам также относятся аллювиальные почвы. Эти почвы регулярно затапливаются паводковыми водами и отличаются высокой биогенностью, интенсивностью почвообразования и весьма разнообразны по свойствам и строению. К аллювиальным почвам гидроморфного ряда относятся луговые - формируются в условиях увлажнения подкорковыми и грунтовыми водами, залегающими на глубине 1-2 м, капиллярная каима расположена в пределах почвенного профиля болотные - образуются в условиях длительного паводкового и устойчивого атмосферно-грунтового увлажнения, что приводит к накоплению неразложившегося органического материала.

Ведущая роль в формировании этих почв принадлежит аллювиальным отложениям тяжелого гранулометрического состава, богатым органическим веществом и основаниями. Полуболотные почвы весьма распространены и имеют зональные особенности. Выделяют типы почв подзолисто-глеевые, серые лесные глеевые, буроземы глеевые, красноземы глеевые и т. д а также лугово-черноземные, лугово-каштановые, лугово-коричневые, лугово-сероземные, лугово-бурые и др. Во всех случаях наблюдается оглеение нижней части профиля почвы.

По интенсивности оглеения различают глееватый и глеевый горизонты. Наиболее широко встречаются заболоченные подзолистые почвы. Разделение болотно-подзолистых почв на подтипы в современной систематике принято на основании характеристик верхнего органогенного горизонта и проявления оглеения в профиле.

Виды этих почв различают по степени и характеру оглеения поверхностно-глееватые и глееватые, профильно-глеевые и глеевые, глубокоглееватые и глеевые. В процессе сельскохозяйственного использования гидроморфные почвы претерпевают значительные изменения. При обработке богатых органическим веществом луговых, болотных почв и торфяников резко снижается их гумусированность. Причина заключается в том, что накапливаемые в почве органические соединения гумифицированы частично, находящееся в условиях избыточного увлажнения органическое вещество гидроморфных почв консервируется.

Изменение водно-воздушного режима, усиление аэрированности верхнего слоя способствуют повышению микробиологической активности, что приводит к минерализации органического вещества почвы. Удаление избытка влаги при осушении обусловливает постепенную усадку почв, прежде всего органогенного слоя. Средняя усадка торфа составляет 1-2 см в год. Гидроморфные почвы обладают высоким потенциальным плодородием.

Для его эффективной реализации необходимо устранить факторы, лимитирующие продуктивность переувлажненных земель избыток влаги в корнеобитаемом слое, высокий уровень грунтовых вод, недостаток кислорода для развития корневых систем большинства сельскохозяйственных культур кислая или щелочная реакция почвы, присутствие токсичных легкорастворимых солей, фитотоксичных соединений железа, алюминия недостаток доступных растениям фосфорных, калийных соединений, меди. Главное условие использования гидроморфных почв - оптимизация водно-воздушного режима.

Оптимальная глубина залегания грунтовых вод от поверхности почвы для возделывания сельскохозяйственных культур представлена ниже. Таблица 8 Растение Глубина залегания, м Растение Глубина залегания, м Клюква 0,2-0,3 Сахарная свекла 1,0-1,1 Брусника 0,3-0,4 Кукуруза, картофель 1,0-1,2 Горох, люцерна 0,7-0,8 Люпин 1,0-1,4 Овес 0,8-0,9 Хлопчатник 1,0-1,5 50 Лен, конопля 0,8-1,0 Виноград 1,1-1,5 Рожь 0,8-1,2 Слива 1,1-1,5 Пшеница, ячмень 0,9-1,1 Яблоня, груша 1,4-2,0 После осушения сохранить высокий уровень плодородия почв можно регулированием влажности верхних слоев почвы в процессе орошения.

Освоение и окультуривание гидроморфных почв имеют ряд особенностей освоение почв сопровождается уменьшением содержания в них органического вещества вследствие усиления его гумификации. Чем выше степень разложения торфа, тем плодороднее почва на осушенных землях наибольшее значение приобретает поверхностное, а не грунтовое увлажнение пахотных почв, в результате чего в дренажные воды поступает большое количество соединений азота, других химических соединении, вносимых при возделывании сельскохозяйственных культур окультуривание сопровождается улучшением технологических свойств земель, повышением проходимости сельскохозяиственной техники.

Особо следует отметить использование торфа для формирования искусственных антропогенно созданных почв тепличные почвы, а также в составе органоминеральных удобрении, компостов, в качестве подстилки на скотных дворах. 12. Использование материалов почвенных исследований при разработке приемов обработки почв и мелиоративных мероприятия? Материалы почвенных исследований используется для землеустройства территории, разработки систем земледелия, проектов мелиоративных систем осушения и орошения, химической мелиорации, коренного улучшения, для экономической оценки земель и других проектов природопользования.

Системы земледелия включают системы удобрений, обработки почв, химических и водных мелиораций, севооборотов, борьбы с соринками и др. Материалы почвенных обследований используются во всех звеньях систем земледелия.

Системы земледелия на плакорных, хорошо дренируемых землях позволяют максимально интенсифицировать и применять современные технологии выращивания всех районированных сельскохозяйственных культур, которые разрабатываются с учетом гранулометрического состава, физико-химических, агрохимических и других свойств почв. В зависимости от свойств почв дифференцируются дозы извести при известковании кислых почв, дозы органических удобрений, нормы и виды минеральных удобрений.

На склонах, подверженных эрозии землях главное внимание уделяется мероприятиям по защите почв от эрозии. Это организацuонно-хозяйственные мероприятия, направленные на организацию территории с учетом предполагаемых мер по преодолению эрозионных процессов размещение почвозащитных севооборотов, границ полей, лесонасаждений и др. Агротехнические мероприятия почвозащитные обработки глубокое рыхление без оборота пласта, контурные обработки, регулирование поверхностного стока дождевых и талых вод щелевание, прерывистое бороздование, лункование и др. фитомелиоративные севообороты с многолетними травами, занятые пары, залужение ложбин, полосное размещение сельскохозяйственных культур и др. внесение повышенных на 20-30 доз минеральных и органических удобрений.

Лесомелиоративные мероприятия - это создание защитных насаждений различного назначения полезащитные лесные и кустарниковые полосы, закладываемые поперек склонов, приовражные лесные полосы, насаждения по откосам и днищам оврагов, водозащитные насаждения по берегам рек, сплошное залесение сильноэродированных земель, непригодных для сельскохозяйственного использования.

Гидротехнические мероприятия террасирование склонов, донные сооружения по днищам оврагов, сооружения в верхней части оврагов лотки, водотоки, останавливающие их дальнейший рост. На дефлированных землях почвозащитные системы земледелия включают агротехнические мероприятия, направленные на сохранение влаги и обеспечение защиты поверхности почв от выдувания снегозадержание, безотвальная вспашка с оставлением стерни, полосное земледелие, включающее почвозащитные севообороты с многолетними травами, ветрозащитные лесные полосы.

На переувлажненных землях системы земледелия дифференцированы в зависимости от степени переувлажнения почв, глубины залегания грунтовых вод, состава почвенного покрова.

Излишне влажные земли разделяет на три группы 1 пригодные для использования без осушительных мероприятий слабоглееватые почвы легкого гранулометрического состава, непригодные без осушения только для плодовых культур и озимых зерновых 2 пригодные для использования без осушения под отдельные культуры при определенных условиях слабоглееватые почвы тяжелого гранулометрического состава и глееватые легко- и среднесуглинистые их можно использовать под улучшенные сенокосы без осушительных мероприятий, под остальные культуры требуется создание дренажа, который эффективен, как правило, только во влажные годы 3 не пригодные для интенсивного использования без осушительных мероприятий тяжелосуглинистые и глинистые глееватые, глеевые, торфяно-глеевые и торфяные почвы. Для сохранения болотных торфяных почв от ветровой эрозии, биохимической сработки торфа, чрезмерного иссушения используют различные приемы пескование, глинование, повышение доли многолетних трав. На засоленных землях системы земледелия дифференцированы в зависимости от состава почвенного покрова, химизма и степени засоления почв, уровня и минерализации грунтовых вод. Перспективными являются направления на создание солеустойчивых сортов растений.

Системы земледелия здесь включают химические мелиорации гипсование, кислование солонцов и солонцеватых почв, специальные глубокие обработки с оборотом пласта самогипсование и глубокое рыхление при орошении и промывках солей.

Рекультивация земель включает комплекс горно-технических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других видов работ, направленных на восстановление нарушенного плодородия территорий и создания на них культурных ландшафтов.

При рекультивации земель, нарушенных горными выработками, проводят планировку местности и различные способы восстановления плодородия грунтоотвалов известкование, внесение удобрений, промывка от солей и др. в зависимости от свойств грунтов.

При сильной степени загрязнения и неудовлетворительных свойствах грунтов применяется перекрытие их слоем разной мощности плодородных грунтов, которые рекомендуется штабелевать перед началом выработок и сохранять до завершения работ. После создания плодородного слоя проводят залужение, залесение отвалов, используют их под пашню или другие угодья. Для орошения составляются почвенно-мелиоративные карты и специальные картограммы. Они служат основой для организации территории, предотвращая заболачивание, засоления и ирригационной эрозии.

При этом учитывается рельеф, гранулометрический состав почв, химизм засоления и глубина залегания солевых горизонтов, солевой состав и степень минерализации грунтовых вод. Эти показатели позволяют узнать пригодность почв для орошения, разработать систему орошения, установить нормы и технику полива. Используемая